Вакуумные напылительные установки — это промышленная техника, которая нужна для нанесения материала в виде пленки на поверхность исследуемого вещества. Таким методом можно улучшать технические характеристики сырья, улучшать их стойкость к воздействию окружающих факторов. Современная установка напыления сырья функционирует при разреженной атмосфере (1,0-1 • 10-7 Па). При этом можно наносить следующие виды металлов: силициды, оксиды, бориды, карбиды и так далее.
Содержание:
- Особенности напылительного процесса
- Какие способы нанесения существуют
- Характеристики установок напыления
- Устройство распылительных камер
- Выбор высокотехнологичной установки
Особенности напылительного процесса
Напыление производится только при наличии технического разрежения. За параметрами и настройками обязательно следит оператор. Напыление основано определенного потока атомов наносимой смеси и ее перемещении на изделие. Далее происходит конденсация, а частички плотно прилегают к исследуемому образцу.
Процесс воспроизводится в несколько стадий:
- Образование атомов напыляемого вещества (превращение материалов из конденсированной смеси в газовую);
- Перенос молекулярных частиц на поверхность образца;
- Образование конденсата на поверхности материала;
- Образование пленочного покрытия.
Особенности напылительного процесса
Нанесение тонкого слоя материала на поверхность исследуемого образца активно применяется при выполнении следующих задач:
- При изготовлении микросхем и гибридных схем;
- Детали пьезотехники;
- Акустическая электроника и так далее.
Какие способы нанесения существуют
Существует несколько способов перехода вещества из состояния конденсата в газовую смесь. Ионное распыление происходит путем образования частиц и их внедрения в поверхность исследуемого материала путем бомбардировки ионами плазмы с низким температурным режимом. К такому способу можно отнести катодный, магнетронный, ионно-плазменный и высокочастотный метод распыления. Эти методы отличаются друг от друга способами распределения и условиями осуществления деятельности.
Реактивное нанесение вещества на поверхность изделия осуществляется при присутствии химических элементов в газообразной смеси. В результате химических реакций образуется продукт, к примеру, оксид, нитрид. Процесс распределения молекул на поверхности изделия осуществляется при критической плотности. Этот фактор указывает на наименьшую плотность, во время которого частицы начинают конденсироваться и формировать пленку. При этом от характеристик материала, состояния и температурного режима изделия зависит скорость, качество нанесения и толщина пленки.
В зависимости от особенностей процесса и свойств наносимого сырья, выделяют несколько видов пленок:
- Аморфные;
- Поликристаллические;
- Монокристаллические.
Чтобы повысить эффективность процесса и улучшить адгезию поверхности изделий, сразу после распыления молекул нужно проводить отжиг. Процесс обязательно проходит в безвоздушной среде. Благодаря такому методу можно создавать несколько слоев, что заметно улучшить технические характеристики, показатели прочности и стойкости материала к внешним воздействиям.
Характеристики установок напыления
Вакуумное напыление осуществляется с использованием технологичной техники. Принцип действия этих агрегатов отличается, поэтому их разделяют на несколько видов.
- Оборудование с периодичным действием обеспечивает один цикл нанесения молекул при заданном количестве загружаемых деталей;
- Техника непрерывного действия используется в серийной и массовой производственной деятельности. Агрегаты делятся на многокамерные и многопозиционные виды (с одной камерой). Первый вариант предоставляет последовательное размещение напылительных конструкций. Воздействие температурных режимов, контроль за параметрами и нанесение пленок осуществляется в каждой зоне. Модули могут соединяться друг с другом шлюзовыми камерами и транспортными конвейерами. Во втором случае агрегаты включают в себя несколько постов для обработки, которые соединены между собой развязкой для перемещения исследуемого образца из одного отдела на другой.
Устройство распылительных камер
Бесперебойное функционирование техники обеспечивается благодаря его принципу действия и уникальному строению. В стандартных моделях установок содержатся следующие механизмы и вспомогательные системы:
- Камера, в которой осуществляется процесс напыления;
- Источники испаряемых материалов;
- Блок управления настройками: параметрами температуры, давления, уровня влажности, толщины наносимой пленки и так далее;
- Система откачки газообразных смесей обеспечивает подачу необходимого количество атмосферы и образование вакуума;
- Клапаны, ловушки, фланцы и другие элементы обеспечивают герметичность соединений;
- Аварийная сигнализация предупреждает о перегрузах системы и исключает пожары;
- Устройства для транспортировки исследуемого образца.
Устройство распылительных камер
Технологическая оснастка включает в себя заслонки, манипуляторы, пневмоприводы, гидроприводы и устройства очистки газообразных сред. Благодаря вышеуказанным узлам можно осуществлять следующие важные процессы:
- Cоздавать нагнетенную, разреженную атмосферу;
- Испарение и напыление материала на поверхность в виде пленки;
- Перемещение деталей внутри установки;
- Контроль параметров напыления;
- Электрическое питание оборудования.
Выбор высокотехнологичной установки
Агрегаты для напыления материалов активно применяются во многих сферах жизнедеятельности. Они обеспечивают тонкое и равномерное распределение выбранного сырья на поверхность исследуемого образца. При осуществлении процесса обязательно соблюдаются определенные параметры, которые указаны в ГОСТЕ. Только в таком случае процедура будет проводиться стабильно и безопасно. При выборе агрегата также важно учитывать технические особенности и удобство управления параметрами.
Выбор высокотехнологичной установки